Propiedad química del ácido nítrico

Inestabilidad

concentrado El ácido nítrico es inestable.Cuando se expone a la luz o al calor, se descompone y libera dióxido de nitrógeno.El dióxido de nitrógeno descompuesto se disuelve en ácido nítrico, dando así un aspecto amarillo claro.Pero el ácido nítrico diluido es relativamente estable.

Ecuación de reacción: 4HNO = iluminación = 4NO_ + O + 2H_O

Bloqueo 4HNO= = Bloqueo 4NO_+ Bloqueo O_+ Bloqueo 2H O

Esterificación (acidez fuerte)

El ácido nítrico puede esterificarse con alcoholes para producir ésteres de nitrato correspondientes.En el pasado, se consideraba que el ácido nítrico participaba en la reacción de esterificación para producir intermedios catiónicos de carbono.Sin embargo, muchas publicaciones describen el mecanismo como esterificación de Fischer, es decir, "deshidrogenación de alcohol ácido deshidroxilado" tiene el mismo mecanismo de esterificación que el ácido carboxílico.

El ácido nítrico se puede ionizar completamente en solución acuosa, produciendo una gran cantidad de iones de hidrógeno:

Como el hidrato de mayor valencia (+5) del elemento nitrógeno, el ácido nítrico tiene una fuerte acidez.En términos generales, la solución acuosa de ácido nítrico está completamente ionizada.El ácido nítrico se puede esterificar con alcoholes, como la preparación de nitroglicerina.(En realidad, usamos ácido sulfúrico concentrado para producir mucho NO2), que es más barato y más fácil de manejar.Con otros deshidratantes más fuertes, como el P4O10, también podemos producir muchos cationes de nitrilo, que es la esencia de la nitración.

La esterificación del ácido nítrico se utiliza para producir nitrocelulosa.La ecuación es la siguiente:

3nHNO3+ [C6H7O2(OH)3]n-[C6H7O2(O-NO2)3]n+3nH2

Para la producción de nitroglicerina, véase la siguiente ecuación:

Nitrificación

El ácido nítrico concentrado o el ácido nítrico fumante mezclado con un agente deshidratante (ácido sulfúrico concentrado, pentóxido de fósforo) se puede utilizar como reactivo nitrante para iniciar la nitrificación de algunos compuestos.La reacción de nitración pertenece a la sustitución electrofílica.El reactivo electrofílico en la reacción es el ion nitrato.El agente deshidratante es beneficioso para la producción de iones de nitrato.

La reacción de nitración más común es la nitración de benceno:

Esta reacción se usa a menudo para producir 2,4,6-trinitrotolueno (TNT).

Ecuación:

Reacción quimica de óxidoreduccioón

El nitrógeno en la molécula de ácido nítrico tiene la valencia más alta (+5), por lo que el ácido nítrico tiene una fuerte oxidación.Sus productos de reducción varían con la concentración de ácido nítrico.En términos generales, cuanto mayor sea la concentración de ácido nítrico, menos electrones por molécula de ácido nítrico.Los productos de reducción del ácido nítrico concentrado son principalmente dióxido de nitrógeno, el ácido nítrico diluido es principalmente óxido nítrico y el ácido nítrico más delgado se puede reducir a dióxido.Nitrógeno, nitrógeno, nitrato de amonio, etc., debe señalarse que los productos anteriores son solo productos dominantes.De hecho, con el desarrollo de la reacción, la concentración de ácido nítrico disminuye gradualmente y pueden aparecer todos los productos de reducción.

HNO 3-0.803_NO2-1.07_HNO 2-0.983_NO-1.591_N2O-1.77_N2-0.27_NH 4+

HNO 3-0.957_NO

HNO 3-1.11_N2O

HNO 3-1.24_N2

HNO 3-0.88_NH 4+

reacción típica

Ácido nítrico concentrado:

Ácido nítrico diluido:

Ácido nítrico muy diluido:

Ácido nítrico extremadamente diluido:

Notas de respuesta:

1. El ácido nítrico puro se puede autoionizar:

2. Debido a la fuerte oxidación del ácido nítrico, el ácido nítrico no puede producir hidrógeno.Tan pronto como los iones de hidrógeno se reemplazan de ácido nítrico a hidrógeno, son oxidados por iones de nitrato.

El principio es correcto:

(Ácido nítrico concentrado)

(Ácido nítrico diluido)

3. La fuerte oxidación del ácido nítrico no proviene del ion nitrato (el ion nitrato en sí mismo no tiene oxidación), sino del ion nitrato en condiciones ácidas.(por ejemplo, al agregar ácido clorhídrico en solución de nitrato ferroso, el color de la solución cambia de verde a amarillo, al agregar solución de tiocianato de potasio, y la solución se vuelve roja como la sangre. Se prueba que los iones ferrosos se oxidan nuevamente a iones de hierro.

4. La oxidación del ácido nítrico es proporcional a su concentración.El ácido nítrico diluido reacciona con el metal para producir óxido nítrico.El ácido nítrico concentrado reacciona con el metal para producir óxido nítrico, pero la capacidad oxidante del ácido nítrico concentrado es más fuerte que la del ácido nítrico diluido.El óxido nítrico se oxida a dióxido de nitrógeno por iones de nitrato en presencia de iones de hidrógeno.La ecuación es la siguiente:

El yoduro de hidrógeno reacciona con ácido nítrico de diferente concentración para oxidar los iones de yodo en iones de yodo y yodato respectivamente:

(Ácido nítrico diluido)

(Ácido nítrico concentrado)

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